基于FPGA和DSP的数据流转换系统设计
2012-08-14阳代华徐家品
阳代华, 徐家品
(四川大学 电子信息学院,四川 成都 610065)
0 引言
随着现代通信技术和网络技术的不断发展,电信传输网和数字数据网之间的关系越来越密切,用电信网承载数据网络的业务,或者用数据网承载话音业务。E1系统是中国和欧洲国家电信传输网一次群使用的传输系统,E1信号由32个64 Kb/s的PCM话路经过时分多路复用形成,速率为2.048 Mb/s[1]。将E1信息流与以太网进行无缝连接,是三网融合大环境下发展的必然趋势。
1 系统硬件
1.1 硬件的选择
FPGA具有体系结构和逻辑单元灵活、集成度高以及适用范围宽等特点。该设计FPGA芯片采用的是Xilinx公司的 Spartan 3E 系列的 XC3S1200E[2]芯片,完成采集、缓存、收发TDM窄带E1数据。FPGA器件外接E1电缆,只负责数据的采集,可达到非常理想的采样效果。数据采集模块与DSP数据处理模块通过EMIF接口通信。DSP器件采用TI公司的DSP芯片TMS320VC5509[3]作为系统的数据流处理器, 实现对采集来的数据进行格式处理,并重新打包。设计有以RTL8019AS芯片为核心的以太网接口电路,方便了以太网的连接,实现数据流转换后在以太网上传输。电源采用5 V供电,3.3 V,1.8 V等电源采用二次电源芯片获得。
1.2 系统硬件平台的搭建
数据流转换的硬件组成如图1所示。

1.3 器件接口配置
这里设计时采用E1电缆连接FPGA差分信号输入端,并采用电平转换芯片将差分信号转为LVTTL标准的单端电平再由FPGA采样。DSP的EMIF接口资源[4],使用16位模式,EMIF的CE0空间为RTL8019,通过此片选配置RTL8019以及从以太网口收发数据;EMIF的CE1空间连接FPGA,通过CE1片选访问FPGA的状态寄存器,环回测试寄存器以及E1数据缓存器。……
